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设计如图装置探究hci溶液中

发布时间:2021-01-20 08:36:29

⑴ 现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案:[实验数据]实

(1)设稀盐酸中溶质氯化氢的质量为x,生成的氯化钠的质量为y,所需碳酸钠的质量为z.
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
7310611744
xzy 4.4g

73
x
=
44
4.4g
x=7.3g
117
y
=
44
4.4g
y=11.7g
稀盐酸中溶质质量分数为:
7.3g
100g
×100%=7.3%
106
z
=
44
4.4g
z=10.6g
所加碳酸钠溶液的质量为10.6g÷10.6%=100g
(2)设混合溶液中CaCl2的质量为x,生成氯化钠的质量为y,和氯化钙反应的碳酸钠的质量为a.

CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111106100 117
x a10g y
111
100
x
10g
x=11.1g
117
y
=
100
10g
y=11.7g
106
a
=
100
10g

a=10.6g
所以和氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量
10.6g
10.6%
=100g
所得滤液中氯化钠的质量为11.7g+11.7g=23.4g,滤液的质量为100g+200g-4.4g-10g=285.6g
所得滤液中溶质的质量分数为
23.4g
285.6g
×100%=8.2%

(3)碳酸钠先和稀盐酸反应不产生沉淀,稀盐酸反应完后碳酸钠再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,稀盐酸消耗碳酸钠溶液的质量为100g,和氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为100g,再加碳酸钠氯化钙已被消耗不会再产生沉淀.故作图见右图曲线(共1分)x10g
x=11.1g
混合溶液中CaCl2的质量分数=(11.1g÷100g)×100%=11.1%
答:混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%.

⑵ 某同学研究铝及其化合物的性质设计了如下两个实验方案.方案①:2.7gAl 100mLHCl X溶液 NaOH 氢氧化铝

A、n(Al)来=0.1 mol,n(HCl)源=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol,n(NaOH)=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol,根据反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,X为AlCl3溶液,Y为NaAlO2和NaOH的混合液,因此,图象中a表示X溶液中加入的是NaOH溶液,故A错误;
B、在O点时,沉淀达到最大,所得溶液中只有氯化钠溶质,与向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl的浓度及体积相等,根据原子守恒,所以O点时两方案中所得溶液浓度相等,故B正确;
C、a表示的是氯化铝和氢氧化钠的复分解反应,b表示的是偏铝酸钠和盐酸的反应,二反应不存在化合价的变化,均不属于氧化还原反应,故C正确;
D、Y是氢氧化钠和偏铝酸钠的混合物,偏铝钠水解显示碱性,氢氧化钠是强碱,所以Y溶液显碱性,故D正确.
故选A.

⑶ 现有hcl与cacl2的混合溶液为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下试验方案

解:设盐酸与碳酸钠溶液反应时需要碳酸钠溶液的质量为X,反应生成氯化钠的质量为Y
Na2CO3 +2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
106 117 44
X*10.6% Y 4.4g
X=100g
Y=11.7g
设氯化版钙与碳权酸钠溶液反应需要碳酸钠溶液的质量为Z,反应生成氯化钙的质量为W

Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
Z*10.6% 10g W
Z=100g
W=11.7g
恰好完全反应时所得滤液的质量=100g+100g+100g-10g-4.4g=285.6g

所得滤液的溶质的分数=(11.7g+11.7g)/285.6g*100%=8.2%

希望我的回答以对你有学习有帮助!

⑷ 为了证明在实验室制备得到的Cl2中会混有HCl,甲同学设计了如下图所示的实验装置,按要求回答下列问题.(

(1)实验目的是证明在实验室制备得到的Cl2中会混有HCl,所以先制备氯气选②,然后除去氯气中含有水蒸气选择④,再除掉氯气选③,再检验是否含有氯化氢选①,所以相应的装置接口连接顺序为②④③①,
故答案为:②④③①;
(2)装置②是制备氯气的发生装置,装置②中玻璃仪器有酒精灯、导管,还需圆底烧瓶和分液漏斗,
故答案为:圆底烧瓶、分液漏斗;
(3)实验室利用二氧化锰做氧化剂和还原剂浓盐酸加热反应生成二氧化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)

.

⑸ 在实验室,同学们设计了如下装置制取纯净的二氧化碳.[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCI而不吸收CO2

(1)实验室制取二氧化碳用稀盐酸和大理石或石灰石反应生成氯化钙、水和二氧内化碳,反应的容方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)根据给出的装置,可用饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl,用硝酸银溶液检验氯化氢是否除尽,用浓硫酸干燥气体;
硝酸银溶液与氯化氢反应生成了氯化银沉淀和硝酸,写出反应的方程式为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;D装置盛有浓硫酸,起的吸水的作用;若颠倒,则不能起的干燥作用;
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)检验氯化氢是否除尽;HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;浓硫酸;不能得到干燥的二氧化碳.

⑹ 某同学设计如图装置,研究非金属元素性质变化规律.(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白

(1)现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性专:HNO3>H2CO3>H2SiO3;因此先属加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀;装置C中反应是:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-
故答案为:硝酸溶液;碳酸钙;硅酸钙;产生白色沉淀;CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-
(2)利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性,C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,所以C中加入淀粉碘化钾;反应的离子方程式为:2I-+Cl2═I2+2Cl-;生成的氯气有毒需要尾气吸收,在C后加成氢氧化钠溶液的烧杯吸收氯气;
故答案为:淀粉-KI溶液;溶液变蓝色;2I-+Cl2═I2+2Cl-;增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置;
(3)如果C中装饱和氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀,反应的化学方程式为:Cl2+H2S═S↓+2HCl;证明氯元素比硫元素非金属性强,故答案为:Cl2+H2S═S↓+2HCl;强;

⑺ 某化学学习小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2,并探究氯气的相关性质.(1)若A装置中固体药

(1)若A装置中固体药品为KClO3,和盐酸反应的化学方程式为:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,反应生成3molCl2,转移电子,则反应中每生成1mol Cl2时转移电子的物质的量为

5
3

故答案为:
5
3

(2)反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的,压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱,
故答案为:B中长颈漏斗中液面上升,形成液柱;
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂,再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性,所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙(硅胶、P2O5),干燥的有色布条,
故答案为:无水氯化钙(硅胶、P2O5),干燥的有色布条;
(4)氯气和溴化钠反应现象判断氯气氧化性大于溴单质,打开D装置分液漏斗的活塞,滴入E中溴单质和碘化钾反应生成碘单质,实验步骤为:打开A中分液漏斗活塞,一段时间后,D中的无色溶液变为橙色(橙红色或黄色),说明氯的非金属性大于溴;打开D中活塞,将D中少量溶液放入装置E中,振荡,下层为紫红色,说明溴的非金属性大于碘,
故答案为:打开A中分液漏斗活塞,一段时间后,D中的无色溶液变为橙色(橙红色或黄色),说明氯的非金属性大于溴;打开D中活塞,将D中少量溶液放入装置E中,振荡,下层为紫红色,说明溴的非金属性大于碘;
(5)F装置是吸收过量的氯气,防止污染空气,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(6)亚硫酸钠溶液中通入氯气反应生成硫酸钠,反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+,同时生成的盐酸和亚硫酸钠反应会生成污染气体二氧化硫,反应的离子方程式为SO32-+2H+=SO2↑+2H2O,
故答案为:SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+,SO32-+2H+=SO2↑+2H2O.

⑻ 为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸

(1)盐酸

原因:因为要确认三者的酸性强弱,第一步用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,用制出的二氧化碳和硅酸钠溶液制取硅酸,因此锥形瓶中加入碳酸钠溶液,分液漏斗中的试剂为盐酸。

(2)碳酸氢钠溶液,除去二氧化碳中混有的HCl

原因:盐酸具有挥发性,所以当盐酸和碳酸盐反应制取的的二氧化碳中会混杂有HCl,HCl的存在会使后续试验受到一定程度的干扰,所以需要去除HCl,但同时又不能引入新杂质,所以选择用碳酸氢钠溶液

(3)硅酸钠溶液,CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SO3

原因:锥形瓶中反应生产的二氧化碳流入到C瓶中和水和硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀,反应时能看到有明显的白色沉淀生成,碳酸是由水和二氧化碳反应生产的。

但同时碳酸又能和硅酸反应,这正好符合强弱酸的规定。这个现象可以证明用于验证碳酸的酸性强于硅酸。反应离子方程式为:CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SO3↓

(4)HCl,H2CO3,H2SiO3

原因:根据较强酸制取较弱酸可知,用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,说明盐酸酸性比碳酸酸性强,用碳酸和硅酸反应,证明碳酸酸性比硅酸强。

(8)设计如图装置探究hci溶液中扩展阅读

关于强酸制弱酸

1、强酸是说酸溶解在水中可以在很大的程度上电离成氢离子和酸根离子,弱酸是相对强酸来说的,指酸在溶液中部分电离,大部分在溶液中以分子状态存在。一般的酸制酸的反应实际上是个复分解反应,这个反应能不能发生除了要看酸的强弱还要考虑有没有沉淀,气体,高沸点或低沸点酸的生成。

2、比如用磷酸(一种中强酸)制取HI ,HBr(二者都是比盐酸强的酸)。虽然磷酸为弱酸,但由于生成了气体所以反应也可以发生。

3、在比如用硫酸与高氯酸钡作用生成高氯酸,虽然我们说高氯酸比硫酸酸性强,但由于生成了硫酸钡沉淀,所以反应也可以发生。

因此对于强酸制弱酸,不要一遇到有酸与盐反应生成另一种酸与盐时都简单的归为强酸制弱酸。

⑼ 现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案:【实验数据】

(1)氢氧化钠溶液增加的质量即为碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量,即为4.4g,
设混合溶液中含有氯化氢的质量为x,生成氯化钠的质量为y,消耗碳酸钠的质量为z.
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2
106 73 117 44
z x y 4.4g

73
x
117
y
44
4.4g
=
106
z

解得:x=7.3g,y=11.7g,z=10.6g
混合溶液中HCl的质量分数为:
7.3g
100g
×100%=7.3%;
(2)设混合溶液中CaCl2的质量为m,生成氯化钠的质量为n,消耗碳酸钠的质量为p.
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
111106 100 117
mp 10g n
111
m
117
n
100
10g
=
106
p

解得:m=11.1g,n=11.7g,p=10.6g;
混合溶液中CaCl2的质量分数为:
11.1g
100g
×100%=11.1%;
答:混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%.
(3)据发生的化学反应可以知道反应后得到的滤液为氯化钠溶液,
滤液中溶质氯化钠的质量为:11.7g+11.7g=23.4g,
盐酸消耗碳酸钠溶液的质量为:10.6g÷10.6%=100g,
氯化钙消耗碳酸钠溶液的质量为:10.6g÷10.6%=100g
所以反应后溶液的质量为:100g+100g+100g-4.4g-10g=285.6g
故反应后滤液中溶质的质量分数为:
23.4g
285.6g
×100%=8.2%;
(4)根据题中所给物质的性质可以知道,在盐酸存在的情况下碳酸钙不可能以沉淀的形式析出,所以加入的碳酸钠要先和盐酸反应,根据(3)的解答可以知道,盐酸消耗碳酸钠溶液的质量为100g,即当滴入100g碳酸钠溶液后才会产生沉淀,其中生成沉淀的质量为10g,此时一共消耗碳酸钠溶液的质量为100g+100g=200g,可以据此描点连线得出加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图(见答案).
故答案为:(1)7.3%;
(2)11.1%
(3)8.2%;
(4)作图见如图曲线.

⑽ 某化学学习小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl 2 ,并探究氯气的相关性质。 (1)若A装置中固体

(1)
(2)B中长颈漏斗中液面上升,形成液柱
(3)无水氯化钙(硅胶、P 2 O 5 )、干燥的有色布条
(4)打开A中分液漏斗活塞,一段时间后,D中的无色溶液变为橙色(橙红色或黄色),说明氯的非金属性大于溴;打开D中活塞,将D中少量溶液放入装置E中,振荡,下层为紫红色,说明溴的非金属性大于碘
(5)Cl 2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H 2 O
(6)SO 3 2- +Cl 2 +H 2 O=SO 4 2- +2Cl +2H 、SO 3 2- +2H =SO 2 ↑+H 2 O

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